CN115568550A - 一种大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉的制作方法 - Google Patents

一种大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大豆分离蛋白‑乳清分离蛋白‑挤压米粉的制作方法，包括以下步骤：以米、乳清分离蛋白和大豆分离蛋白为原料，挤压，干燥，粉碎，获得大豆分离蛋白‑乳清分离蛋白‑挤压米粉。进一步可以将获得的挤压米粉制作成大豆分离蛋白‑乳清分离蛋白‑挤压米粉面条，采用本发明提供的方法制作的面条具有断条率低、蒸煮损失率低、感官评分高等优点。

Description

一种大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉的制作方法
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，尤其涉及一种大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉的制作方法。
背景技术
中国水稻产量居世界第一，占世界水稻产量的30％。但是在稻米加工过程中会产生约14％的碎米，造成了稻米资源的严重浪费。米面条是一种传统食品，在我国具有悠久的历史。大米因不含面筋蛋白、过敏性低，是制作米面条的合适原料。但与小麦相比，大米因不含麸质使米面条的延展性和黏结性大大降低，导致米面条断条率高、蒸煮损失率高、感官评分低等，成为大规模制备米面条产品的一个严重缺陷。因此，加入某些改良剂可能是改善米面条品质的有效方法。目前国内对鲜湿面条的研究主要集中在小麦面条和杂粮面条，米面条的研究还需要进一步探索。
发明内容
鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一种大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉的制作方法。采用本发明提供的方法可以用于制作米面条，具有断条率低、蒸煮损失率低、感官评分高等优点。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉的制作方法，包括以下步骤：以米、乳清分离蛋白和大豆分离蛋白为原料，挤压，干燥，粉碎，获得大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉。
采取上述技术方案的有益效果包括：采用本发明提供的方法可以用于制作米面条，具有断条率低、蒸煮损失率低、感官评分高等优点。
进一步，乳清分离蛋白和大豆分离蛋白的质量比为1:3，乳清分离蛋白与大豆分离蛋白的质量总和占米的质量比为5-15％，优选地，为9.12％。
采用上述技术方案的有益效果包括：发明人前期进行了优化实验，结果表明采用上述比例的物料加工效果最好，制作的SPI-WPI-ERF具有最大的吸水性指数和最小的冷糊黏度；而且许多以淀粉为基础的挤压物的营养价值较低，添加蛋白质可以提高挤出物的营养密度。大豆分离蛋白是一种十分健康的蛋白质，氨基酸含量高并且含有许多抗营养因子，具有良好的凝胶性和低敏性。乳清分离蛋白是乳品工业的副产品，广泛应用于食品领域，提高食品的营养价值，还可以通过相互作用与淀粉的混合体系形成凝胶糊或刚性基质。
进一步，挤压步骤的条件包括：采用双螺杆挤压膨化机挤压，双螺杆挤压膨化机五段的机筒温度分别设置为50℃、60℃、70℃、80℃、100-140℃，优选地，分别设置为50℃、60℃、70℃、80℃、127-128℃；喂料速度设置为35r/min，螺杆转速100-140r/min，优选地，123-124r/min。
进一步，干燥的条件包括45℃、24h。
进一步，所述米为大米，可以为碎米，对碎米进行除杂、过筛，优选地，过60目筛。
进一步，在挤压之前还包括调节水分的步骤，水分含量为28％。
采用上述技术方案的有益效果包括：发明人前期对工艺的参数进行了优化，研究结果表明选择上述参数制作的面条品质更好。在该工艺条件下制备的SPI-WPI-ERF具有最大的吸水性指数和最小的冷糊黏度，有利于SPI-WPI-ERF面条的制作。蒸煮后面条的硬度、咀嚼性和抗拉伸力与挤压后粉体的吸水性指数呈极显著正相关(P＜0.01)；挤压后粉体的冷糊黏度与面条的蒸煮损失率呈极显著正相关(P＜0.01)。因此，采用上述方法制作的面条具有蒸煮损失率小、面条的硬度好、咀嚼性和抗拉伸力好等优点。
本发明提供一种面条的制作方法，包括以下步骤：采用上述大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉制作面条。
采取上述技术方案的有益效果包括：采用上述方法制作的米面条，具有断条率低、蒸煮损失率低、感官评分高等优点。
进一步，包括以下步骤：将大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉和米粉混合，加入水和食盐，和面、熟化、压片、切条，制得面条。
进一步，所述米粉为碎米粉，大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉和碎米粉的质量比为(35-45)：(25-15)；优选地，大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉和碎米粉的质量比为40.86:19.14(g/g)；水的添加量为55-65％，优选地，60-60.34％；食盐的添加量为1.0-2.0％，优选地，1.57％；原料的目数为120目。
进一步，在切条步骤后还包括干燥的步骤，干燥的条件为40℃、30min。
采取上述技术方案的有益效果包括：以碎米为原料拓宽了碎米的应用范围，避免了稻米资源的浪费。采用合适的水添加量、食盐添加量以及合适的干燥条件有利于保证制作的米面条的品质。
附图说明
图1为SPI-WPI-ERF添加量对米面条品质的影响。
图2为水添加量对米面条品质的影响。
图3为食盐添加量对米面条品质的影响。
图4为原料目数对米面条品质的影响。
图5为R1的等高线图和响应曲面图；***为差异极显著(P＜0.001)；**为差异高度显著(P＜0.01)；*为差异显著(P＜0.05)。
图6为R2的等高线图和响应曲面图。
图7为大米面条、小麦面条与SPI-WPI-ERF面条的T2弛豫时间变化。
图8为挤压温度对SPI-WPI-ERF的吸水性指数、冷糊黏度和凝胶强度的影响。
图9为螺杆转速对SPI-WPI-ERF的吸水性指数、冷糊黏度和凝胶强度的影响。
图10为水分含量对SPI-WPI-ERF的吸水性指数、冷糊黏度和凝胶强度的影响。
图11为蛋白添加量对SPI-WPI-ERF的吸水性指数、冷糊黏度和凝胶强度的影响。
图12为双蛋白添加比例对SPI-WPI-ERF的吸水性指数、冷糊黏度和凝胶强度的影响。
图13为R1的等高线图和响应曲面图。
图1至图4中，由左到右的纵坐标依次为断条率、蒸煮损失率、感官评分的纵坐标。图8-图12由左到由的纵坐标依次为吸水性指数、凝胶强度、冷糊黏度的纵坐标。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
为了方便描述，大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉，Soy Protein Isolate-Whey Protein Isolate-Extrusion Rice Flour，本发明中简称为SPI-WPI-ERF。
本发明中的米可以为稻米，为了增加碎米资源的高值化利用，下面以碎米为例进行介绍。
本发明提供一种SPI-WPI-ERF的制作方法，包括以下步骤：
碎米→除杂→过筛(可以为60目)→添加乳清分离蛋白和大豆分离蛋白→调节水分含量为28％→挤压→干燥(45℃、24h)→粉碎→过筛(可以为60目)→SPI-WPI-ERF。
上文中，调节水分含量为28％指的是，水分/混合粉＝28％(V/W)，可以采用下面的方法调节水分含量：分别通过测定碎米、乳清分离蛋白和大豆分离蛋白的水分含量，计算出三者原来的含水量，再计算出使混合粉(包括碎米、乳清分离蛋白和大豆分离蛋白)达到水分含量28％需要添加的水分，最终使混合粉的水分含量达到28％进行挤压。
乳清分离蛋白和大豆分离蛋白的质量比为1:3，乳清分离蛋白和大豆分离蛋白添加量之和与碎米的质量百分比为5-15％，优选地，为9.12％。
挤压步骤的条件包括：采用双螺杆挤压膨化机挤压，双螺杆挤压膨化机五段的机筒温度分别设置为50℃、60℃、70℃、80℃、100-140℃，优选地，分别设置为50℃、60℃、70℃、80℃、127-128℃；喂料速度设置为35r/min，螺杆转速100-140r/min，优选地，123-124r/min。
本发明提供一种SPI-WPI-ERF面条的制作方法，包括以下步骤：将碎米粉和SPI-WPI-ERF过筛混合→称料，加入水和食盐→和面→熟化→压片→切条→干燥。
上述方法中，大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉和碎米粉的质量比为(35-45)：(25-15)；优选地，大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉和碎米粉的质量比为40.86:19.14(g/g)；水的添加量为55-65％，优选地60-60.34％；食盐的添加量为1.0-2.0％，优选地1.57％；原料的目数为120目。
本发明采用碎米和SPI-WPI-ERF为原料进行单因素和响应面试验，考察SPI-WPI-ERF添加量、水添加量、食盐添加量和原料目数四个因素对SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率、断条率和感官评分的影响，从而选择了最佳工艺参数，为生产SPI-WPI-ERF面条提供工艺参考。并将纯米粉面条、小麦面条和最优条件下制备的SPI-WPI-ERF面条的蒸煮特性、感官评价、水分分布和色差进行对比分析，优化了米面条最佳配方及工艺，为碎米资源的高值化利用和稻米主食工业化生产提供理论依据和技术支持。
本发明中，若未经特殊说明，试剂、实验材料等均为本领域的常规试剂、实验材料，可以通过市购获得或采用本领域常规方法配制。若未经特殊说明，本发明采用的实验方法均为本领域的常规实验方法。
实施例中，碎米由黑龙江省五常金禾米业有限责任公司生产；大豆分离蛋白、乳清分离蛋白由谷之味生物科技有限公司生产，纯度均≥99％；食盐、高筋小麦粉均可通过市购获得。
实施例中，涉及的仪器设备包括：低场核磁共振分析仪购自苏州纽迈分析仪器股份有限公司，型号NMRC12-010V；便携式色差仪购自上海元析仪器有限公司，型号NR200；高速多功能粉碎机购自浙江武义鼎藏日用金属制品厂，型号DC-1500A；电子天平购自常熟市天量仪器有限责任公司，型号LT2001E；多功能电热锅购自周村鸿泰电热电器厂，型号YH-26CM；压面机购自九阳股份有限公司，型号FLY2150；双螺杆挤压膨化机购自德国布拉本德公司，型号DSE-25；质构仪购自美国ISENSO公司，型号TA-XT2i；快速粘度测定仪购自瑞典Perten仪器公司，型号2194617-TMB；台式高速离心机购自购自宁波北角仪器科技集团有限公司，型号NP-H2-16K；电热鼓风干燥箱购自上海一恒科学仪器有限公司，型号DHG-9145A；数显恒温水浴锅上海力辰邦西仪器科技有限公司，型号HH-6。
下面通过具体实施例进行进一步介绍。
实施例1SPI-WPI-ERF添加量对米面条品质的影响
SPI-WPI-ERF的制作方法包括以下步骤：
碎米→除杂→过60目筛→添加乳清分离蛋白和大豆分离蛋白→调节水分为28％→挤压→干燥(45℃、24h)→粉碎→过60目筛→SPI-WPI-ERF。
上述制作方法中，乳清分离蛋白和大豆分离蛋白的质量比为1:3，乳清分离蛋白与碎米的质量百分比为2.28％，大豆分离蛋白与碎米的质量百分比为6.84％，乳清分离蛋白和大豆分离蛋白添加量之和与碎米的质量百分比为9.12％。
挤压参数：双螺杆挤压膨化机五段的机筒温度分别设置为50℃、60℃、70℃、80℃，128℃，喂料速度设置为35r/min，水分含量28％，蛋白含量9.12％，螺杆转速124r/min。
SPI-WPI-ERF面条的制作方法包括以下步骤：
将碎米粉和SPI-WPI-ERF过筛混合→称料→和面→熟化→压片→切条→干燥。具体的说，可以采用下面的步骤：称取SPI-WPI-ERF(采用上述方法制备)和碎米粉共60g，加入水和食盐和面5min，形成面团，将面团放入自封袋密封，室温熟化30min；采用压面机反复压片，直至成光滑薄片(厚度约1.50mm)，再将面带切成2mm宽的面条；将面条在40℃的电热鼓风干燥箱中干燥30min，制得SPI-WPI-ERF面条。
本实施例中，水的添加量为60％(V/W)，即水占碎米粉和SPI-WPI-ERF质量总和的体积质量百分比为60％；食盐的添加量为1.5％(W/W)，即食盐占碎米粉和SPI-WPI-ERF质量总和的质量百分比为1.5％；原料目数为120目，SPI-WPI-ERF添加量分别为30g、35g、40g、45g和50g，考察SPI-WPI-ERF的不同添加量对制作的SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率、断条率和感官评分的影响。
1.1测定蒸煮特性的方法，可以参照文献:黄滢洁,冯龙斐,梁新红,等.甘薯渣混合粉面条工艺优化及品质分析[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2020,41(05):87-94.
1.2对米面条的蒸煮损失率和断条率进行测定。
蒸煮损失率/％＝面汤中干重(g)/生面条干重(g)×100
断条率/％＝(面条总条数－面条完整条数)/面条总条数×100
1.2感官评分的方法，可以参照文献：张艳,阎俊,H.Yoshida,等.中国面条的标准化实验室制作与评价方法研究[J].麦类作物学报,2007,27(1):158-165.
对米面条进行感官评价，评分标准如表1所示。
表1面条的评分标准
Table 1 Scoring standard of noodles
Figure BDA0003924938800000081
1.3数据处理与分析：使用SPSS Statistics 26.0进行数据分析，以评估均值之间的显著性差异(P<0.05)。所有结果均表示为至少3次重复的平均值±标准差。使用Design-Expert 8.0.6和Origin 2018作图。
1.4实验结果：
SPI-WPI-ERF添加量对米面条品质的影响见图1。由图1可知，随着SPI-WPI-ERF添加量的增加，SPI-WPI-ERF面条的感官评分呈现先增加后下降的趋势，在添加量为40g时，感官评分达到峰值91.50分；蒸煮损失率和断条率呈现先减少后上升的趋势，当SPI-WPI-ERF添加量为40g时，断条率最低为0，当SPI-WPI-ERF添加量为45g时，蒸煮损失率最低为3.47％。发明人猜测可能是因为SPI-WPI-ERF通过主链间氢键等非共价作用力形成了具有一定黏弹性的三维立体网状结构，适量的SPI-WPI-ERF添加到米粉中可以起到类似面筋网络结构的功能，在面团醒发过程中降低水分的流失，进而降低SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率和断条率，增强SPI-WPI-ERF面条的感官评分；加入过量的SPI-WPI-ERF吸水后形成凝胶体系使米面条结构过于致密，从而增大米面条的硬度和咀嚼性，降低SPI-WPI-ERF面条弹性，使SPI-WPI-ERF面条感官评分下降；而且过量的SPI-WPI-ERF会抑制淀粉颗粒间的结合而弱化淀粉网状结构，使面条蒸煮损失率和断条率变大。结合SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率、断条率及感官评分，SPI-WPI-ERF添加量的适宜范围为35-45g。
实施例2水添加量对米面条品质的影响
在实施例1的基础上，将制作面条过程中，SPI-WPI-ERF添加量设定为40g，碎米粉添加量为20g，食盐添加量为1.5％，原料目数为120目，考察水添加量分别为50％、55％、60％、65％和70％五个水平对SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率、断条率和感官评分的影响。
蒸煮损失率、断条率和感官评分的测定方法同实施例1。
水添加量对米面条品质的影响见图2。由图2可知，随着水添加量的增加，感官评分先增大后减小，在水添加量为65％时达到峰值91.34分，面团光滑不粘手，面条适口性最好；SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率和断条率先减小后增大，在水添加量为60％时，断条率达到最小值0，蒸煮损失率达到最小值2.56％。发明人猜测可能是因为少量的水分会使面团发硬、延展性变差、断条率和蒸煮损失率增加，感官评分降低；而加水量过多会导致面团网络结构松散，淀粉、蛋白质和水分结合的紧密程度下降，制成的SPI-WPI-ERF面条在压片与切条时容易拉伸变形、互相粘连，醒发过程中面团的持气能力下降，从而影响SPI-WPI-ERF面条的感官品质和蒸煮特性。结合SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率、断条率及感官评分，水添加量的适宜范围为55-65％。
实施例3食盐添加量对米面条品质的影响
在实施例1的基础上，制作面条过程中，SPI-WPI-ERF添加量设定为40g，碎米粉添加量为20g，水添加量为60％，原料目数120目，考察食盐添加量分别为0.5％、1.0％、1.5％、2.0％和2.5％五个水平对SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率、断条率和感官评分的影响。蒸煮损失率、断条率和感官评分的测定方法同实施例1。
食盐添加量对米面条品质的影响见图3。由图3可知，随着食盐添加量的增加，感官评分先增大后减小，当食盐添加量为1.5％时达到峰值91.00分；SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率和断条率先减小后增大，当食盐添加量为2％时，蒸煮损失率达到最小值2.33％，断条率达到最小值0。发明人猜测可能是因为适量的食盐可以增强面团网络结构的紧密性，促进面团内部渗透压的增加，提高体系中外源蛋白的吸水能力，形成更加致密的网络结构，促进蛋白质的溶胶凝结，降低SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率和断条率，增加面条的适口性，改善面条的风味；但当食盐添加量越来越高时，有明显的咸味，导致感官评分的降低，而且过多摄取食盐也不利于人体健康；过多比例食盐的加入也会破坏外源蛋白中的二硫键，进而破坏面团的网络结构，增大面条的蒸煮损失率和断条率。结合SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率、断条率及感官评分，食盐添加量的适宜范围为1.0-2.0％。
实施例4原料目数对米面条品质的影响
在实施例1的基础上，制作面条过程中，将SPI-WPI-ERF添加量设定为40g，碎米粉添加量为20g，水添加量为60％，食盐添加量1.5％，分别考察原料SPI-WPI-ERF的目数60目、80目、100目、120目和140目五个水平对SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率、断条率和感官评分的影响。蒸煮损失率、断条率和感官评分的测定方法同实施例1。
原料目数对米面条品质的影响见图4。由图4可知，随着原料目数的增加，感官评分先增大后减小，当原料目数为120目时达到峰值91.00分；SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率和断条率先减小后增大，当原料目数为120目时，蒸煮损失率达到最小值2.00％，断条率达到最小值0。当原料目数小于120目时，SPI-WPI-ERF与大米粉的结合不稳定，在蒸煮过程中会有较多损失，导致吸水率偏高，断条率偏高，面条口感粗糙，面条表面光滑性差，导致面条干燥后表面出现白斑，同时最佳蒸煮时间也会变长；当原料目数大于120目时，较小的粒径，形成的面团黏度高，粒径越小，预混粉的相对表面积越大，对面筋网络形成的阻碍作用越大，综合SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率、断条率及感官评分，确定原料目数为120目。
实施例5响应面分析
5.1根据Box-Behnken试验设计原理和单因素试验结果，选取SPI-WPI-ERF添加量、水添加量和食盐添加量作为因素，以蒸煮损失率和感官评分为响应值，进行三因素三水平共17个试验点的响应面分析试验。试验因素与编码如表2所示。
表2响应面因素及水平
Table 2 Response suRPace factoRP and levels
Figure BDA0003924938800000111
响应面试验结果见表3。
表3响应面试验设计及结果
Table.3 Response surface test design and results
Figure BDA0003924938800000121
数据处理与分析：使用SPSS Statistics 26.0进行数据分析，以评估均值之间的显著性差异(P<0.05)。所有结果均表示为至少3次重复的平均值±标准差。使用Design-Expert 8.0.6和Origin 2018作图。
用Design-Expert 8.0对表3中的试验结果进行分析，得到感官评分R1的模型如下：R1＝91.90+0.34A-0.091B+0.14C+0.17AB+0.39AC+0.46BC-0.70A2-0.93B2-0.81C2，方差分析结果如表4所示。
表4R1的回归模型方差分析
Table.4 R1 regression model analysis of variance
Figure BDA0003924938800000122
Figure BDA0003924938800000131
由表4可以看出，A、AC、BC的影响极显著；C的影响高度显著，B、AB的影响显著。由F值可以看出，影响米面条感官评分的因素由大到小为A>C>B。模型的相关系数R2＝0.9934，米面条感官评分回归方程的失拟项P>0.05，差异性不显著，这表示该回归模型拟合性好，试验结果可靠。获得的响应曲面3D效果图如图5所示。图5中，***为差异极显著(P＜0.001)；**为差异高度显著(P＜0.01)；*为差异显著(P＜0.05)。从图5中可以看出，当固定一个因素时，随着另两个因素含量的增加，感官评分均呈现先上升后下降的趋势；响应面图均存在最高点，即感官评分存在极大值。
5.2蒸煮损失率模型的建立与显著性分析
用Design-Expert 8.0对表3中的试验结果进行分析，得到蒸煮损失率R2的模型如下：R2＝2.05-0.24A-0.18B-0.23C+0.24AB+0.11AC-0.097BC+0.72A2+089B2+0.82C2，方差分析结果如表5所示。
表5R2的回归模型方差分析
Table5 R2 regression model analysis of variance
Figure BDA0003924938800000132
注：***为差异极显著(P＜0.001)；**为差异高度显著(P＜0.01)；*为差异显著(P＜0.05)。
由表5可以看出，A、B、C、AB的影响极显著，AC、BC的影响显著。由F值可以看出，影响米面条工艺条件的因素由大到小为：A>C>B。模型的相关系数R2＝0.9962，米面条蒸煮损失率回归方程的失拟项P>0.05，差异性不显著，这表示该回归模型拟合性好，试验结果可靠。获得的响应曲面3D效果图如图6所示。图6中，***为差异极显著(P＜0.001)；**为差异高度显著(P＜0.01)；*为差异显著(P＜0.05)。从图6中可以看出，当固定一个因素时，随着另两个因素含量的增加，蒸煮损失率均呈现先下降后上升的趋势；响应面图均存在最低点，即蒸煮损失率存在极小值。
5.3SPI-WPI-ERF面条响应面优化最优工艺结果
综合SPI-WPI-ERF添加量、水添加量和盐添加量以及它们之间的交互作用对感官评分和蒸煮损失率的影响，对这两个考察指标的结果进行拟合，得到最佳工艺参数：SPI-WPI-ERF添加量为40.86g，碎米粉添加量为19.14g，水添加量为60.34％，食盐添加量为1.57％，原料目数为120目，此时产品理论上感官评分最大值为91.95分，蒸煮损失率的最小值为2.01％。经实验验证后，采用上述方法生产的SPI-WPI-ERF面条感官评分为92.12分，蒸煮损失率为2.13％。上述结果与理论的最优值结果相接近，因此该响应面模型可信度高，具有实用价值。
实施例6纯米粉面条、小麦面条与SPI-WPI-ERF面条各项指标对比分析
6.1纯米粉面条、小麦面条与SPI-WPI-ERF面条蒸煮特性和感官特性的比较
SPI-WPI-ERF面条：采用实施例1的方法制作，SPI-WPI-ERF添加量为40.86g，水添加量为60％(为方便实际操作)，食盐添加量为1.57％，原料目数为120目。
纯米粉面条：将上述方法中的SPI-WPI-ERF替换为大米粉，其余均与SPI-WPI-ERF面条的制作方法相同。
小麦面条：将上述方法中的SPI-WPI-ERF替换为小麦粉，其余均与SPI-WPI-ERF面条的制作方法相同。
蒸煮损失率、断条率、感官评分的的测定方法同实施例1。
吸水率的测定方法包括以下步骤：称取25g面条，放入500mL沸水中，煮至最佳蒸煮时间(约2.5min)后捞出，置于滤纸上室温下沥干，称重，计算吸水率。吸水率计算公式如下：
吸水率/％＝(熟面条质量－生面条质量)(g)/生面条质量(g)×100。
纯米粉面条、小麦面条与SPI-WPI-ERF面条蒸煮特性和感官特性的比较结果见表6。如表6所示，最佳工艺制作的SPI-WPI-ERF面条与纯米粉面条相比，蒸煮损失率和断条率分别降低了45.74％和81.04％，吸水率和感官评分分别提高了59.87％和9.41％；与小麦面条相比，SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率和断条率分别降低了5.08％和2.17％，吸水率提高了8.28％，感官评分相差不大。且SPI-WPI-ERF面条的吸水率显著高于其他组(P<0.05)，说明在蒸煮过程中SPI-WPI-ERF面条的溶胀能力高于小麦面条和纯米粉面条。
表6纯米粉面条、小麦面条与SPI-WPI-ERF面条蒸煮特性和感官特性的比较结果
Table.6 Comparison of cooking and sensory properties of pure ricenoodles,wheat noodles and SPI-WPI-ERF noodles
Figure BDA0003924938800000151
注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
6.2纯米粉面条与SPI-WPI-ERF面条色差的比较
采用NR200型便携式色差仪测定样品的b*，b*值代表样品的黄蓝值，越大表示样品越黄，越小表示样品越蓝。每组样品测定三次，取平均值。纯米粉面条与SPI-WPI-ERF面条色差的比较结果见表7。由表7可知，SPI-WPI-ERF面条的b*值＞纯米粉面条的b*值，说明SPI-WPI-ERF面条的颜色比纯米粉面条黄，品质更好。
表7纯米粉面条与SPI-WPI-ERF面条色差的比较结果
Table.7 Comparison results of color difference between pure ricenoodles,wheat noodles and SPI-WPI-ERF noodles
Figure BDA0003924938800000161
6.3大米面条、小麦面条与SPI-WPI-ERF面条水分分布的比较
低场核磁共振(LNMR)技术被广泛用于研究食品和食品材料中水分的相态和分布特征，且面条水分分布的变化直接影响面条的蒸煮特性和质构特性。T21表示存在于淀粉颗粒内部或与面筋网络紧密结合的结合水，T22表示存在于淀粉颗粒外部或存在于面筋网络内部的束缚水，T23表示存在于淀粉颗粒外部或毛细管中的游离水，A21、A22和A23分别表示其相对含量。
采用LNMR测定面条水分分布，包括以下步骤：取部分压至0.6mm处的面带剪碎后均匀地铺在核磁管中，将核磁管置于低场核磁共振磁场中心位置进行测试，磁体线圈选择NWI20-015V-I，队列名称选择Q-CPMG，SW＝200KHz，SF＝18MHz，TD＝265196，TW＝1500ms，TE＝0.221ms，NS＝16，利用反演程序得到面带的T2弛豫时间。
数据处理与分析：使用SPSS Statistics 26.0进行数据分析，以评估均值之间的显著性差异(P<0.05)。所有结果均表示为至少3次重复的平均值±标准差。使用Design-Expert 8.0.6和Origin 2018作图。
大米面条、小麦面条与SPI-WPI-ERF面条水分分布的比较结果见表8和图7。如表8所示，纯米粉面条中主要以存在于淀粉颗粒内部的结合水为主，小麦面条和SPI-WPI-ERF面条中主要以网络结构中的束缚水为主。与纯米粉面条相比，SPI-WPI-ERF面条和小麦面条的T21变化不大，T22和T23都明显变大，这表明SPI-WPI-ERF的添加使面团中形成了类似面筋蛋白网络结构，使面条体系中水分的流动性减弱，对游离水的束缚力增强，自由度减弱，从而使水分子与面条体系中的蛋白质和淀粉相互结合的更为紧密。与小麦面条相比，SPI-WPI-ERF面条的T22和T23均有所缩短，可能是因为挤压膨化后SPI-WPI-ERF中淀粉分子断裂，亲水基团暴露，使面带束缚弱结合水和自由水的能力有所增强，水分子在面带中的移动性减弱。
如图7所示，纯米粉面条、小麦面条和SPI-WPI-ERF面条均有三种质子弛豫信号峰，纯米粉面条对应的弛豫时间范围分别是0.14-1.15ms，1.32-7.05ms，16.30-57.22ms，小麦面条对应的弛豫时间范围分别是0.16-1.15ms，1.32-24.77ms，28.48-114.98ms，SPI-WPI-ERF面条对应的弛豫时间范围分别是0.14-1.15ms，1.32-10.72ms，37.65-100.00ms。且小麦面条和SPI-WPI-ERF面条的面积分数显著高于纯米粉面条，说明体系中的各部分水分均增加，其中T22增长的最明显，其次是T23。
表8大米面条、小麦面条与SPI-WPI-ERF面条水分分布的比较结果
Table.8 Comparison of water distribution between pure rice noodles,wheat noodles and SPI-WPI-ERF noodles
Figure BDA0003924938800000171
采用实施例1的方法制作SPI-WPI-ERF面条(SPI-WPI-ERF添加量为40.86g，水添加量为60％，食盐添加量为1.57％，原料目数为120目)，与纯米粉面条和小麦面条相比，SPI-WPI-ERF面条的蒸煮损失率、断条率均降低，数值分别为2.80％和3.16％；本发明制作的SPI-WPI-ERF面条的吸水率和感官评分均升高，数值分别为61.87％和92.24分；水分分布结果表明，SPI-WPI-ERF面条形成了与小麦面条类似的面筋网络结构，使面条中的束缚水含量明显高于纯米粉面条，即SPI-WPI-ERF的添加使SPI-WPI-ERF面条的各种性质都有所改善。本发明在制作SPI-WPI-ERF面条时可以采用碎米为原料，不仅加强了稻米生产过程中副产物的综合利用，还为后续无麸质面条的生产提供了理论依据。
实施例7SPI-WPI-ERF生产工艺优化
分别考察了SPI-WPI-ERF生产工艺中，挤压温度、螺杆转速、水分含量、双蛋白添加量、SPI与WPI质量比对生产的SPI-WPI-ERF品质的影响。
SPI-WPI-ERF生产工艺流程包括：米粉→过60目筛→添加乳清分离蛋白和大豆分离蛋白(加乳清分离蛋白和大豆分离蛋白的质量比1:3)→调节水分→挤压→干燥(45℃、24h)→粉碎→过60目筛→得到SPI-WPI-ERF(也可以称作双蛋白挤压混合粉)。双螺杆挤压膨化机前四段的机筒温度分别设置为50℃、60℃、70℃、80℃，喂料速度设置为35r/min。(以下简称工艺1)
本实施例中，采用的指标分析测定方法包括：
(1)吸水性指数的测定：准确称取1.0g样品于已知质量的离心管中，加入20mL去离子水，振荡至样品被完全分散，将离心管置于30℃水浴锅中保温30min，在此期间每隔5min手摇10s，然后将离心管在4500r/min下离心20min，将上清液倾倒在恒重后的铝盒中，称量离心管及沉淀物的质量，铝盒置于105℃烘箱中烘至恒重。WAI的计算方法如下：
Figure BDA0003924938800000181
(2)冷糊粘度的测定：称取3g(干基)样品，加入25mL蒸馏水，震荡混匀后移入布拉班德黏度仪测量杯中，在50℃的条件下平衡5min，测定程序设定为：从50℃升温到95℃，95℃保温5min，再从95℃冷却至50℃，50℃保温5min，记录此过程中样品的黏度变化，冷糊粘度的大小以180s至600s的平均粘度表示。
(3)凝胶强度的测定：向10g SPI-WPI-ERF中加入30mL蒸馏水制备凝胶，于4℃下放置24h后使用质构分析仪进行穿刺试验。测试条件如下：探头P/0.5，测试参数Gelstrength，测试速度1.0mm/s，触发力5g，穿刺距离10mm。
本实施例中，数据处理与分析：使用SPSS Statistics 26.0进行数据分析，以评估均值之间的显着性差异(P<0.05)。所有结果均表示为至少三次重复的平均值±标准差。使用Design-Expert 8.0.6和Origin 2018作图。
7.1挤压温度(机桶第五段温度)对SPI-WPI-ERF品质的影响
在工艺1的基础上，调整双蛋白添加量5％(SPI和WPI的质量总和与碎米的质量百分比为5％)，螺杆转速140r/min，物料水分26％，SPI:WPI为3:1(质量比)，对机桶第五段温度的挤压温度分别设置80℃，100℃，120℃，140℃和160℃五个水平进行挤压膨化研究，将膨化产物干燥后经粉碎机粉碎过60目筛备用。
挤压温度对SPI-WPI-ERF的吸水性指数、冷糊黏度和凝胶强度的影响如图8所示。由图8可知，随着挤压温度的增加，SPI-WPI-ERF的吸水性指数和凝胶强度呈现先增加后下降的趋势，在挤压温度为120℃时，吸水性指数和凝胶强度分别达到峰值5.89和131.17；冷糊黏度呈现先减少后上升的趋势，在挤压温度为140℃时达到最小值213.23cP。发明人猜测这可能是因为可能是随着挤压温度的升高在挤压过程中的热效应和剪切作用促进蛋白质和淀粉之间的相互作用，淀粉糊化程度也相应提高，使SPI-WPI-ERF的吸水性指数WAI和凝胶强度上升，冷糊黏度下降；但当挤压温度过高会导致淀粉过度糊化，产生糊精等可溶性小分子物质，导致SPI-WPI-ERF的吸水性指数和凝胶强度下降，冷糊黏度上升。结合SPI-WPI-ERF的吸水性指数、凝胶强度及冷糊黏度，机桶第五段温度的挤压温度的适宜范围为100-140℃。
7.2螺杆转速对SPI-WPI-ERF品质的影响
在工艺1的基础上，调整双蛋白添加量5％(SPI和WPI的质量总和与碎米的质量百分比为5％)，挤压温度120℃，物料水分26％，SPI:WPI为3:1(质量比)，对螺杆转速分别设置为100、120、140、160和180r/min五个水平进行挤压膨化研究，将膨化产物干燥后经粉碎机粉碎过60目筛备用。
螺杆转速对SPI-WPI-ERF的吸水性指数、冷糊黏度和凝胶强度的影响如图9所示。由图9可知，随着螺杆转速的增加，SPI-WPI-ERF的吸水性指数和凝胶强度呈现先增加后下降的趋势，在螺杆转速为140r/min时，吸水性指数达到最大值5.56；在螺杆转速为120r/min时，凝胶强度达到最大值134.17；冷糊黏度呈现先减少后上升的趋势，在螺杆转速为140r/min时达到最小值309.88cP。发明人猜测可能是因为随着螺杆转速的增加，样品受到的剪切力和糊化程度增大，进而使SPI-WPI-ERF的吸水性指数和凝胶强度增强，冷糊黏度下降；但螺杆转速过高时物料所受的剪切力过大，使得淀粉分子等晶体结构被破坏，样品在仪器中停留的时间缩短，水分蒸发减少，样品无法充分进行糊化，进而导致SPI-WPI-ERF的WAI和凝胶强度下降，冷糊黏度上升。结合SPI-WPI-ERF的吸水性指数、凝胶强度及冷糊黏度，螺杆转速的适宜范围为100-140r/min。
7.3水分含量对SPI-WPI-ERF品质的影响
在工艺1的基础上，调整双蛋白添加量5％(SPI和WPI的质量总和与碎米的质量百分比为5％)，挤压温度120℃，螺杆转速140r/min，SPI:WPI为3:1(质量比)，对水分含量分别设置为22％、24％、26％、28％和30％五个水平进行挤压膨化研究，将膨化产物干燥后经粉碎机粉碎过60目筛备用。
水分含量对SPI-WPI-ERF的吸水性指数、冷糊黏度和凝胶强度的影响如图10所示。由图10可知，随着水分含量的增加，SPI-WPI-ERF的吸水性指数和凝胶强度呈现先增加后下降的趋势，在水分含量为26％时，吸水性指数达到最大值5.38；在水分含量为28％时，凝胶强度达到峰值138.23；冷糊黏度呈现先减少后上升的趋势，在水分含量为28％时达到最小值282.23cP。发明人猜测可能是因为随着水分含量的增加，物料在机器内逐渐呈现熔融状态，水的流动作用增强了外源蛋白与大米淀粉的网络结构和凝胶性，大米淀粉嵌入到外源蛋白的凝胶中，导致吸水性指数和凝胶强度上升，冷糊黏度下降；但是水分含量过高，水分的润滑作用增强，导致样品在机器中受到的摩擦力和剪切力减弱，使SPI-WPI-ERF的吸水性指数和凝胶强度下降，冷糊黏度上升。结合SPI-WPI-ERF的吸水性指数、凝胶强度及冷糊黏度，水分含量的适宜范围为26-30％。
7.4双蛋白添加量对SPI-WPI-ERF品质的影响
在工艺1的基础上，调整挤压温度120℃，螺杆转速140r/min，物料水分26％，SPI:WPI为3:1(质量比)，对双蛋白添加量(SPI和WPI的质量总和与碎米的质量百分比)分别设置为0％，5％，10％，15％和20％五个水平进行挤压膨化研究，将膨化产物干燥后经粉碎机粉碎过60目筛备用。
蛋白添加量对SPI-WPI-ERF的吸水性指数、冷糊黏度和凝胶强度的影响如图11所示。由图11可知，随着蛋白添加量的增加，SPI-WPI-ERF的吸水性指数和凝胶强度呈现先增加后下降的趋势，在蛋白添加量为15％时，吸水性指数达到最大值5.97；在蛋白添加量为10％时，凝胶强度达到峰值138.45；冷糊黏度呈现先减少后上升的趋势，在蛋白添加量为10％时达到最小值221.34cP。发明人猜测可能是因为随着外源蛋白添加量的增加，淀粉和蛋白质可以较好的通过剪切和加热的结合来形成网状基质，淀粉颗粒被包裹在其中，使得蛋白质-淀粉凝胶结构结合模式发生了变化，蛋白质的羟基可以与水结合，形成的凝胶结构有很好的吸水性，导致吸水性指数和凝胶强度上升，冷糊黏度下降；外源蛋白添加量过多时产生了更坚硬的网状结构，导致物料粘度过高，受到的剪切力过大，使物料糊化过度，破坏了稳定性，起到的凝胶作用下降，导致SPI-WPI-ERF的吸水性指数和凝胶强度下降，冷糊黏度上升。结合SPI-WPI-ERF的吸水性指数、凝胶强度及冷糊黏度，蛋白添加量的适宜范围为5-15％。
7.5SPI:WPI对SPI-WPI-ERF品质的影响
在工艺1的基础上，调整挤压温度120℃，螺杆转速140r/min，物料水分26％，双蛋白添加量(SPI和WPI的质量总和与碎米的质量百分比)为10％，对SPI:WPI(质量比)分别设置为1:1，2:1，3:1，4:1和5:1五个水平进行挤压膨化研究，将膨化产物干燥后经粉碎机粉碎过60目筛备用。
双蛋白添加比例对SPI-WPI-ERF的吸水性指数、冷糊黏度和凝胶强度的影响如图12所示。由图12可知，随着SPI:WPI的增加，SPI-WPI-ERF的吸水性指数和凝胶强度呈现先增加后下降的趋势，在SPI:WPI为3:1时，吸水性指数和凝胶强度分别达到最大值5.62和117.18；冷糊黏度呈现先减少后上升的趋势，在SPI:WPI为3:1时达到最小值325.52cP。结合SPI-WPI-ERF的吸水性指数、凝胶强度及冷糊黏度，确定SPI:WPI为3:1时，生产的SPI-WPI-ERF品质更好。
7.6SPI-WPI-ERF的生产工艺响应面试验
根据单因素实验结果，设置物料水分含量为26-30％，机桶第五段温度的挤压温度为100-140℃，双蛋白添加量水平为5-15％，螺杆转速水平为100-140r/min，以吸水性指数为响应值。响应面实验水平见表9：
表9响应面试验因素水平表
Table.9 Response suRPace test factor level table
Figure BDA0003924938800000221
响应面试验设计及结果见表10。
表10Box-Behnken试验设计及结果
Table.10 Experimental design and results of Box-Behnken
Figure BDA0003924938800000231
吸水性指数模型的建立与显著性分析：用Design-Expert 8.0对表2-4中的试验结果进行分析，得到吸水性指数R1的模型如下：R1＝5.90+0.45A-0.10B-0.17C+0.15D-0.19AB+0.13AC+0.055AD+0.15BC+0.095BD+0.20CD-0.70A2-0.68B2-0.72C2-0.55D2，方差分析结果如表11所示。
表11回归模型及方差分析
Table.11 Regression model and analysis of variance
Figure BDA0003924938800000232
Figure BDA0003924938800000241
注：***为差异极显著(P＜0.001)；**为差异高度显著(P＜0.01)；*为差异显著(P＜0.05)。
由表11可以看出，A的影响极显著；C、D的影响高度显著，B、AB、CD的影响显著。由F值可以看出，影响米面条感官评分的因素由大到小为A>C>D>B。模型的相关系数R1 2＝0.9699，米面条感官评分回归方程的失拟项P>0.05，差异性不显著，这表示该回归模型拟合性好，试验结果可靠。获得的响应曲面3D效果图如图13所示。
综合挤压温度、水分含量、螺杆转速和蛋白添加量以及它们之间的交互作用对吸水性指数的影响，得到最佳工艺参数：挤压温度127.58℃，蛋白添加量9.12％，水分含量27.87％，螺杆转速123.92r/min，此时模型预测的吸水性指数为5.99。考虑到实际操作的可行性，将最佳工艺参数修正为挤压温度128℃，蛋白添加量9.12％，水分含量28％，螺杆转速124r/min。根据该配方参数重复试验3次，测定SPI-WPI-ERF的吸水性指数为6.02，与理论结果相接近，因此该响应面模型可信度高，具有实用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：以碎米、乳清分离蛋白和大豆分离蛋白为原料，挤压，干燥，粉碎，获得大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉。
2.根据权利要求1所述制作方法，其特征在于，乳清分离蛋白和大豆分离蛋白的质量比为1:3，乳清分离蛋白与大豆分离蛋白的质量总和占米的质量比为5-15％，优选地，为9.12％。
3.根据权利要求1所述制作方法，其特征在于，挤压步骤的条件包括：采用双螺杆挤压膨化机挤压，双螺杆挤压膨化机五段的机筒温度分别设置为50℃、60℃、70℃、80℃、100-140℃，优选地，分别设置为50℃、60℃、70℃、80℃、127-128℃；喂料速度设置为35r/min，螺杆转速100-140r/min，优选地，123-124r/min。
4.根据权利要求1-3任一项所述制作方法，其特征在于，干燥的条件包括45℃、24h；所述米为碎米，对碎米进行除杂、过筛；在挤压之前还包括调节水分的步骤，水分含量为28％。
5.一种面条的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：采用权利要求1-4任一项所述大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉制作面条。
6.根据权利要求5所述制作方法，其特征在于，包括以下步骤：将大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉和米粉混合，添加入水和食盐，和面、熟化、压片、切条，制得面条。
7.根据权利要求6所述制作方法，其特征在于，所述米粉为碎米粉，大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉和碎米粉的质量比为(35-45)：(25-15)；优选地，大豆分离蛋白-乳清分离蛋白-挤压米粉和碎米粉的质量比为40.86:19.14。
8.根据权利要求5或6所述制作方法，其特征在于，水的添加量为55-65％，优选地60-60.34％。
9.根据权利要求5或6所述制作方法，其特征在于，食盐的添加量为1.0-2.0％，优选地1.57％。
10.根据权利要求5或6所述制作方法，其特征在于，原料的目数为120目；在切条步骤后还包括干燥的步骤，干燥的条件为40℃、30min。
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